PCD刀具加工 發那科慢走絲

一、設備的型號、規格、參數及性能

1. 設備的主要技術參數：

1. 設備的主要技術參

(A)  切割效率：330mm2/min

(B)  機床消耗功率：13KVA ；

(C)  電極絲直徑：Ф0.10～Ф0.30mm；

(D)  走絲速度：<15 M/min ；

(E)  粗糙度：Ra≤0.19μm；

(F)  精度（按JIS標準）：

X軸的定位精度：±0.0015mm ；

     X軸的重複定位精度：±0.002mm ；

     Y軸的定位精度：±0.0015mm ；

     Y軸的重複定位精度：±0.002mm ；

     U、V軸的定位精度：±0.005mm ；

     U、V軸的重複定位精度：±0.003mm ；

 (G) 高速自動穿線AWF功能（10秒循環，0.10細線可自動穿線）

上述精度指標的校準已在日本工廠完成，以日本工廠出具的出廠精度報告為準。

二、機床的配置功能組成

1. 機床結構：

（1） 高強度優質鑄鐵床身；

（2） 錐度機構；

（3） X、Y軸滾珠絲杠和精密直線導軌及交流伺服電機,U、V、Z軸交流伺服電機；

（4） 電控系統,高速無電解電源（高頻交流電源）；（變頻器→控制噴水馬達）

（5） 過濾系統及溫控裝置，配置日本原裝大金變頻冷水機。

（6） FANUC Series 31i-WB控制系統；（數控系統）

（7） 線切割工作液箱，格蘭富變頻水泵；

  2、CNC系統的配置組成功能及其技術性能：

1. CNC的硬件組成：

1. 日本原產FANUC Series 31i-WB系統；
2. 存儲卡,硬盤；
3. 配置以太網和USB接口；
4. 15″觸摸液晶；
5. RS232接口,USB鼠標接口；
6. 系統接口。

1. CNC的軟件組成及操作平台：

操作平台為windows系統。

（3）系統配置功能：

（A）坐標系： 坐標、相對坐標，；

（B）圖形坐標變換、縮放、旋轉功能，圖形跟蹤顯示功能；

（C）直線、圓弧納米插補功能；

（D）錐度加工功能；

（E）短路、斷絲處理功能；

（F）停電記憶功能，加工結束自動停機功能；

（G）自動對端面、對中心功能；

（H）自動加過渡圓弧功能（任意）；

（I）菜單技術、自動編程功能；

（J）數據傳輸；

（K）配備電火花線切割專業加工工藝的專家系統；

（4）CNC系統的技術性能：

• 5軸數控，5軸4個CNC軸聯動；
• 錐度加工及補償功能，加工錐度標準±30°/80mm；

（5）CNC系統運行環境：

1. 溫度範圍：5-30℃， 溫度20±0.5℃；
2. 相對濕度：40%-80%RH以下；
3. 機床週圍無振源、無粉塵；

3、機床運行環境：

電網標準：電壓200V（-10%～10%），頻率50HZ；13KVA.

（機器內部有信號防干擾設計）

PCD刀具就是聚晶金剛石刀具，PCBN刀具就是聚晶立方氮化硼刀具，都是人工合成的聚晶產品。

PCD刀具主要用於有色金屬及其合金、復合材料、人造板材、石墨及碳纖維、非金屬材料等難加工材料的加工。PCBN刀具主要用於黑色金屬例如鐵、鋼、鑄鐵、淬火鋼等效果好。

PCD的製造技術    

製造過程

PCD刀具的製造過程主要包括兩個階段:

①PCD復合片的製造:PCD復合片是由天然或人工合成的金剛石粉末與結合劑(其中含鈷、鎳等金屬)按一定比例在高溫(1000~2000℃)、高壓(5~10萬個大氣壓)下燒結而成。在燒結過程中，由於結合劑的加入，使金剛石晶體間形成以TiC、SiC、Fe、Co、Ni等為主要成分的結合橋，金剛石晶體以共價鍵形式鑲嵌于結合橋的骨架中。通常將復合片製成固定直徑和厚度的圓盤，還需對燒結成的復合片進行研磨拋光及其它相應的物理、化學處理。

②PCD刀片的加工:PCD刀片的加工主要包括復合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步驟。

切割工藝

由於PCD復合片具有很高的硬度及耐磨性，因此必須採用特殊的加工工藝。加工PCD復合片主要採用電火花線切割、激光加工、超聲波加工、高壓水射流等幾種工藝方法，其工藝特點的比較。

PCD復合片切割工藝的比較：

工藝方法-工藝特點

電火花加工-高度集中的脈衝放電能量、強大的放電**力使PCD材料中的金屬融化，部分金剛石石墨化和氧化，部分金剛石脫落，工藝性好、效率高

超聲波加工-加工效率低，金剛石微粉消耗大，粉塵污染大

激光加工-非接觸加工，效率高、加工變形小、工藝性差

在上述加工方法中，電火花加工效果較佳。PCD中結合橋的存在使電火花加工復合片成為可能。在有工作液的條件下，利用脈衝電壓使靠近電極金屬處的工作液形成放電通道，並在局部產生放電火花，瞬間高溫可使聚晶金剛石熔化、脫落，從而形成所要求的三角形、長方形或正方形的刀頭毛坯。電火花加工PCD復合片的效率及表面質量受到切削速度、PCD粒度、層厚和電極質量等因素的影響，其中切削速度的合理選擇十分關鍵，實驗表明，增大切削速度會降低加工表面質量，而切削速度過低則會產生"拱絲"現象，並降低切割效率。增加PCD刀片厚度也會降低切割速度。